Температура управляет функционированием экосистем — от тропиков до тайги

Эколог Брайан Энквист и его бывшая аспирантка Ванесса Баззард провели масштабное исследование, пройдя от влажных тропических джунглей Панамы до холодных бореальных лесов Колорадо и влажных умеренных лесов на северо-западе Тихого океана. Они собирали образцы почвы, измеряли тонкий прирост деревьев и устанавливали датчики для сбора данных о влажности и температуре почвы.

Команда обнаружила, что температура вызывает согласованные изменения функциональных признаков у растений и микробов, которые влияют на всю экосистему. Исследование, опубликованное в Nature Ecology and Evolution 19 августа, заполняет важные пробелы в понимании того, как температура связывает организмы на разных уровнях пищевой цепи.

Ключевые находки:

• В более холодных высокоширотных экосистемах наблюдается ограничение по азоту, что влияет на структуру сообществ растений и микробов.
• В тропических лесах деревья сбрасывают много легкодоступных широких листьев. У местных почвенных микробов обнаружилась меньшая представленность генов, отвечающих за переработку углерода.
• В умеренных лесах с хвойными деревьями, сбрасывающими плотную, трудноразлагаемую хвою, у бактерий, наоборот, больше генов для цикла углерода, чтобы справляться с большими запасами сложного углерода.

«Мы можем использовать это понимание, чтобы прогнозировать, как будут функционировать почвенные микробные сообщества по мере изменения климата», — говорит Баззард. Если наблюдаемые сдвиги действительно вызваны температурой, то глобальное потепление должно привести к направленным изменениям в функциональном разнообразии и биогеохимии экосистем.

Исследователи отмечают, что такие изменения могут происходить слишком быстро для адаптации экосистем, и что на разнообразие влияют не только температура, но и другие факторы. В планах команды — установка новых площадок для сбора данных и мониторинг скорости роста растений в экосистемах с разной температурой.